《工程力学1》课程教学大纲

《工程力学1》教学大纲一、课程基本信息课程名称工程力学EngineeringMechanics课程编码PLC310411030开课院部储运与建筑工程学院课程团队工程力学教学团队学分3.0课内学时50讲授46实验4上机0实践0课外学时50适用专业海洋油气工程授课语言中文先修课程高等数学（2-1）、高等数学（2-2）、大学物理（2-1）、大学物理（2-2）课程简介（必修）《工程力学》50学时课程是为建筑环境与能源应用工程、海洋油气工程等专业本科生开设的必修课。该课程是工科学生的重要技术基础课，主要内容包括静力学和材料力学两部分。静力学研究物体受力的平衡问题，揭示受力分析、力系的简化、合成、力系平衡规律；材料力学研究物体在外力作用下的变形和失效现象，揭示构件在外力作用下变形的基本规律和基本理论，为构件提供强度、刚度、稳定性的设计理论和计算方法。通过本课程的学习，可以使学生掌握基本的力学概念和力学知识，初步具备综合应用所学力学知识分析、解决实际问题的能力。并在学习中培养和提高学生分析问题、工程计算及实验动手等各方面的能力。The50-hourcourseofengineeringmechanicsisacompulsorycourseforundergraduatesmajoringinarchitecturalenvironmentandenergyapplicationengineering.ThiscourseisanimportanttechnicalBasicCourseforengineeringstudents.Itsmaincontentsincludestaticsandmechanicsofmaterials.Staticsstudiesthebalanceoftheforceofobjects,andrevealsthelawofforceanalysis,simplification,synthesisandbalanceofforcesystem.Materialmechanicsstudiesthedeformationandfailureofobjectsunderexternalforce,revealtheBasicLawandTheoryofdeformationofcomponentsunderexternalforce,andprovidedesigntheoryandcalculationmethodofstrength,rigidityandstabilityforcomponents.Throughthestudyofthiscourse,studentscanmasterthebasicconceptsandknowledgeofmechanics,andinitiallyhavetheabilitytocomprehensivelyapplythelearnedknowledgeofmechanicstoanalyzeandsolvepracticalproblems.Andcultivateandimprovestudents'abilitiesinanalyzingproblems,engineeringcalculationandexperimentinlearning.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：具有良好的力学基础知识，并能掌握力学的基本原理与方法是1.12M2目标2：能够将理论知识和工程实际相结合，并能用于分析和解决简单工程问题是1.33M3目标3：掌握杆的强度、刚度、稳定性分析方法和解决相关工程实际问题的能力是4.14M4目标4：培养试验测试能力是1.3三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1绪论绪论刚体和变形体概念，工程力学研究内容，工程实例M11讲授1阅读资料2第一章静力学基础本章重点难点：约束与约束反力，受力分析与受力图////31.11.1静力学的基本概念与静力学公；力，力系，刚体，平衡，静力学公理；M11讲授1课后作业41.21.2力的矢量运算力在直角坐标轴上的投影，力矩概念及计算M11讲授1课后作业51.31.3约束与约束反作用力；约束、约束反力，约束的基本类型；M11讲授1课后作业61.41.4物体的受力分析和受力图受力分析，分离体与受力图M22讲授、练习2课后作业7第二章力系的简化与平衡本章重点难点：平面一般力系的简化，刚体系统的平衡////82.12.1汇交力系的合成与平衡；汇交力系合成的几何法及解析法，汇交力系平衡的几何条件及解析条件;M12讲授2课后作业92.22.2力偶系的合成与平衡力偶，力偶系，力偶系的合成与平衡M11讲授1课后作业102.32.3平面一般力系的简化与平衡力线平移定理，平面一般力系向作用面内一点简化的主矢和主矩，平面一般力系简化结果的讨论，平面一般力系的平衡条件与平衡方程;M22讲授2课后作业112.42.4空间一般力系的平衡空间一般力系的平衡条件与平衡方程M11讲授1课后作业12第三章材料力学概述本章重点难点：材料力学的基本假设，内力、应力、应变的概念////133.1；3.1材料力学的任务和基本假设；强度失效，刚度失效，稳定失效，杆件的基本变形形式；M11讲授1阅读资料143.23.2应力和应变的概念内力，正应力，切应力，正应变，切应变M11讲授1阅读资料15第四章轴向拉伸与压缩本章重点难点：截面法求轴力、轴向拉(压)杆的应力、轴向拉压(杆)的变形、低碳钢和铸铁拉伸和压缩时的力学性能////164.1；4.1截面法求轴力；轴向拉伸与压缩的概念、轴力的概念、截面法求轴向拉(压)杆的内力、轴力的定义和符号规定、轴力图；M11讲授1课后作业174.24.2轴向拉(压)杆的应力和强度计算轴向拉(压)杆的平面假设、轴向拉(压)杆横截面上的应力公式、圣维南原理、强度条件、许用应力的概念、轴向拉(压)杆的强度计算、轴向拉(压)杆斜截面上的应力M12讲授2/184.3；4.3轴向拉(压)杆的变形；弹性模量，胡克定律，泊松比，直杆轴向拉伸与压缩时变形计算，应力与应变的关系；M11讲授1课后作业194.44.4材料在拉伸和压缩时的力学性能低碳钢拉伸时的力学性能、卸载定律和冷作硬化现象，铸铁拉伸时的力学性能，低碳钢压缩时的力学性能，铸铁压缩时的力学性能M12讲授2/20实验1低碳钢拉伸与铸铁拉伸压缩实验低碳钢拉伸试验，铸铁拉伸试验，弹性模量、比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限M42实验2撰写实验报告21第五章剪切与挤压的实用计算本章重点难点：剪切应力的计算、挤压应力的计算////225.1；5.1剪切实用计算；剪切的概念、剪力和剪切面的概念、剪切实用计算，M21讲授1课后作业235.25.2挤压实用计算挤压的概念、挤压力和挤压面的概念、挤压实用计算M21讲授1课后作业24第六章圆轴扭转本章重点难点：截面法求扭矩、圆轴扭转剪应力和强度计算、圆轴扭转变形和刚度计算////256.1；6.1截面法求扭矩；扭转变形的概念、轴的概念、扭转外力偶的计算、截面法求扭转内力、扭矩的定义和符号规定、扭矩图；M10.5讲授0.5课后作业266.2；6.2圆轴扭转应力和强度计算；圆轴扭转时横截面上的应力，纯剪切，切应力互等定理，剪切虎克定律，极惯性矩和抗扭截面模量，圆轴扭转时的强度条件；M21.5讲授1.5课后作业276.36.3圆轴扭转变形和刚度计算相对扭转角，抗扭刚度，圆轴扭转时的刚度条件M11讲授1课后作业28第七章弯曲内力本章重点难点：截面法求剪力和弯矩，绘制剪力图和弯矩图////297.1；7.1截面法求弯曲内力；平面弯曲的概念，梁的概念，截面法求弯曲内力、弯矩和剪力的定义及符号规定；M12讲授2课后作业307.27.2弯曲内力图剪力方程和弯矩方程，剪力图和弯矩图M11讲授、练习1课后作业31第八章弯曲应力本章重点难点：纯弯曲正应力公式的应用条件及强度条件，弯曲切应力////328.1；8.1平面弯曲正应力；纯弯曲和横力弯曲的概念，平面纯弯曲正应力公式，平面弯曲正应力公式，平面弯曲正应力公式适用条件；M12讲授2课后作业338.28.2弯曲正应力公式的应用及强度条件弯曲正应力强度条件、梁的正应力强度计算，提高弯曲强度的措施M22讲授、讨论2课后作业、实践大作业34实验2纯弯曲梁正应力电测实验电测法、应变片、温度补偿、全桥接线法、半桥接线法M42实验2撰写实验报告35第九章弯曲变形本章重点难点：积分法求梁的挠曲线，叠加法计算梁的挠度和转角////369.1；9.1梁的挠曲线微分方程；挠度和转角的概念，挠曲线近似微分方程，积分法求梁的挠曲线；M10.5讲授0.5课后作业379.2；9.2叠加法计算梁的位移；线性叠加原理，叠加法计算梁的挠度和转角；M11讲授1课后作业389.39.3梁的刚度梁的刚度计算，提高弯曲刚度的措施M20.5讲授0.5课后作业39第十章应力状态和强度理论本章重点难点：一点的应力状态，平面应力状态的解析法，强度理论////4010.1；10.1一点的应力状态；应力状态的概念，主单元体，主应力、主平面、最大切应力；M12讲授2课后作业4110.210.2平面应力状态分析平面应力状态的解析法，平面应力状态的几何法；M11讲授1课后作业4210.3；10.3空间应力状态；空间应力状态简介、空间应力状态的解析法、广义虎克定律；M11讲授1课后作业4310.410.4强度理论及应用强度理论的概念，常用的强度理论及其强度条件，相当应力，强度理论应用M12讲授2课后作业44第十一章组合变形本章重点难点：组合变形分析方法，弯扭组合的强度计算////45111；11.1斜弯曲变形；斜弯曲，斜弯曲时的应力，斜弯曲的强度计算；M31讲授1课后作业4611.2；11.2拉（压）弯组合变形；拉伸(压缩)与弯曲组合变形的强度计算；M31讲授1课后作业4711.311.3弯扭组合变形弯曲与扭转组合变形的强度计算M32讲授2课后作业48第十二章压杆稳定性失稳概念，压杆临界载荷及稳定性计算////4912.1；12.1压杆临界载荷的确定；压杆稳定概念，柔度的概念，压杆临界压应力计算；M21讲授1课后作业5012.212.2压杆的稳定性计算压杆临界压应力的计算步骤，压杆的稳定性计算M31讲授1课后作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.每次课布置3~4道题目。2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3.考核学生基本知识的掌握，综合分析问题能力，题型包括模型简化、分析和计算题。20%2实验1.本课程4个实验学时，共2次实验。2.成绩采用百分制，根据实验完成情况评分。10%3其他过程性学习或过程性考核，包括网课学习、实践性大作业、小组答辩等形式。20%4期末考试1.闭卷考试，采用百分制，卷面成绩总分100分。2.主要考核学生对基本知识的掌握能力，学生综合按课程要点重点考核，包括简答题、作图题、分析题、计算题等。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业30%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确；B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确；C-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确；D-作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱2M1期末考试50%（见试卷评分标准）3M1其他20%A-过程性学习或考核完成优秀;B-过程性学习或考核完成较好；C-过程性学习或考核基本完成；D-过程性学习或考核未完成4M2平时作业30%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确；B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确；C-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确；D-作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱5M2期末考试50%（见试卷评分标准）6M2其他20%A-过程性学习或考核完成优秀;B-过程性学习或考核完成较好；C-过程性学习或考核基本完成；D-过程性学习或考核未完成7M3平时作业30%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确；B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确；C-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确；D-作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱8M3期末考试50%（见试卷评分标准）9M3其他20%A-过程性学习或考核完成优秀;B-过程性学习或考核完成较好；C-过程性学习或考核基本完成；D-过程性学习或考核未完成10M4实验80%A-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，正确分析实验数据，从技术角度优选解决方案获得有效结论；B-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报